1. 서 론
2. 연구 방법
2.1. 시뮬레이션 프로그램 및 대상공간
2.2. 조명제어 시스템 및 시뮬레이션 조건
3. 결과 및 고찰
3.1. 주광조도의 변화 및 조명제어 기준
3.2. 조명 제어효과
3.3. 제어효과 영향요인의 상관성
4. 결론 및 향후 연구
1. 서 론
사무소 공간은 서류 또는 컴퓨터가 사용되는 업무를 위주로 계획되어 업무진행에 필요한 가구 및 사무용 집기가 배치되어 구성된다. 이와 같이 계획된 사무소 공간은 근무자가 주어진 업무를 효율적으로 수행할 수 있도록 활용되어야 한다. 또한, 각 사무업무에 필요한 목표조도가 확보되며 공간의 전체에 균등한 조도가 형성되도록 조명설계는 계획되어야 한다. 사무용 공간의 효과적인 조명환경의 유지 및 사무업무에 필요한 균등한 조도확보를 위하여 빛의 발산면적이 넓은 면광원(area light source) 형태의 조명기기가 효과적으로 사용될 수 있다.
조명기기는 업무시간동안 항상 작동하므로 조명에너지가 소비된다. 건물에서 소비되는 조명에너지는 건물의 전체 에너지 소비량의 20‒25% 범위내로 알려져 있다(Mohammad, Garrod, & Ghosh, 2023; Park, Dougherty, Fritz, & Nagy, 2019). 또한, 사무공간에서 진행되는 업무의 효율성은 실내의 다양한 환경적인 요인에 의하여 영향을 받고 있으나 조명환경의 영향이 민감하게 작용하는 것으로 알려져 있다(Hu, Li, Gu, He, & Yongga, 2023; Ricciardi & Buratti, 2018).
사무소 공간은 주광(daylight)이 유입되는 업무시간에 주로 사용되므로, 주광과 연계된 조광제어(daylight dimming control) 시스템이 적용되어 조명에너지 절약에 활용될 수 있다. 그러나, 실내로 유입되는 주광은 천공조건, 차양 시스템등과 같은 다양한 영향요인에 따라 불규칙적으로 변화하므로 조광제어 시스템의 제어효과는 항상 안정적으로 유지되지 않는다.
따라서, 조광제어 시스템이 적용되는 경우 시스템의 제어성능과 영향인자의 연관성은 분석되어, 균등한 조도가 유지되어야 하는 사무소 공간에 주광은 안정적으로 반영되어야 한다. 본 연구에서, 중위도 지역에 위치된 소규모 사무공간에 적용된 조광제어 시스템의 제어효과 및 영향요인 사이의 상관성이 분석되어 최적의 조명제어를 위한 예측자료가 제시되었다. 이를 위하여, 다양한 주광조건이 적용되어 컴퓨터 시뮬레이션(computer simulation)이 진행되었다.
2. 연구 방법
2.1. 시뮬레이션 프로그램 및 대상공간
조광제어 시스템의 제어성능 및 영향요인 사이의 상관성 분석을 위하여 정확도가 높은 것으로 평가되는 레이디언스(Radiance) 소프트웨어(software)가 사용되었다. 레이디언스는 천공조건에서 발생되는 주광조도 변화 및 실내 조명제어 분야에 다양하게 활용되어 효과적인 예측 결과가 제시되고 있는 것으로 알려져 있다(Ward, Mistrick, Lee, McNeil, & Jonsson, 2011; Reinhart & Fitz, 2006; Vries, Chamilothori, & Aarts, 2024; Byun, Yoon & Kim, 2024).
시뮬레이션에 설정된 사무용 공간은 미국의 미네소타주 미네아폴리스(Minneapolis, 위도: 45.10° 경도: 93.13°) 시에 위치되는 것으로 가정되었다. 지구의 자전축이 23.5° 기울어져 있으므로, 북반구에서 년중 남측을 향한 실내로 주광의 유입이 확보되는 지역의 위도는 최고 63.5° 이하로 국한된다. 또한, 위도 23.5° 이하의 지역에서 계절에 따라 주광이 북쪽으로부터 유입되는 경우도 발생한다. 미네아 폴리스시는 두 위도범위의 중간지역인 위도 43.5°에서 1.6° 이격되어 있으므로 북반구의 중위도 지역으로 분류되어 시뮬레이션에 적용되었다.
사무소 공간의 세부적인 내용은 Figure 1에 나타나 있다. 공간의 크기는 폭 4.2 m, 깊이 5.4 m, 높이 2.7 m 이며, 정남측을 향하여 폭 3.0 m, 높이 2.7 m의 창호가 설치되었다. 실내표면의 반사율은 천장 78.31%, 벽 50.51% 및 바닥 21.43%로 적용되었다. 공간에 가로 1.5 m, 세로 0.8 m의 업무용 책상 2개(WP1, WP2)가 배치되었다. 책상의 중심점은 북측벽의 중심과 남측벽의 중심점이 연결되는 선을 따라 배치되어 남측벽에서 각각 1.8 m 및 3.6 m 이격되어 설치되었다.
창호에 복층(double pane)유리가 적용되었으며, 유리의 가시광선에 대한 투과율은 41.9%로 가정되었다. 나무재질의 블라인드(blind)가 창호의 실내면에 설치되어 창호의 전체 부분이 블라인드 조건에 따라 차폐되는 것으로 설정되었다. 블라인드 슬랫(slat)의 깊이는 5.08 cm이며, 각 슬랫사이의 거리는 5.08 cm로 가정되었다. 나무재질 블라인드 슬랫의 가시광선에 대한 반사율은 45%로 설정되었다.
가정된 공간에서 사무업무가 진행되는 것으로 설정되어 사무소 공간에 일반적으로 활용되는 조도기준이 적용되었다. 사무용 공간에 적용되는 조도기준은 업무에 따라 국가별 다양한 범위에서 적용될 수 있는 것으로 제안되고 있다(Dilaura, Houser, Mistrick, & Steffy, 2011; British Standard Institute, 2021; Korean Agency for Technology and Standards, 2018).
책상면의 목표조도는 730 lx로 설정되어 제시되는 기준범위에 충족되는 것으로 평가되었다. 목표조도는 Figure 1에 배치된 면광원 형태의 형광조명기기가 설치되어 유지되는 것으로 가정되었다. 조명기기는 가로 0.6 m, 세로 0.6 m의 정사각형 형태이며 천장에 매립되어 설치되는 직접조명 방식이다. 소비전력 24W의 T5 형광램프 3개가 설치되어 최고 1,750 lm의 광속(luminous flux)이 실내로 투사되었다. 투사되는 빛의 분포는 램프하단에 설치된 깊이 7.5 cm 루버(louver)에 의하여 조정되었다. 설치된 루버 셀(cell)은 9개이며 가로 및 세로 방향으로 각각 3개로 구성되었다.
2.2. 조명제어 시스템 및 시뮬레이션 조건
설정된 사무용 공간에 요구되는 조도기준 및 천공조건에 따라 변화되어 실내로 유입되는 주광 조도변화에 대한 효과적인 조명제어를 위하여 조광제어 시스템이 적용되었다. 본 시스템은 포토센서(photosensor), 제어기(controller), 디밍용 안정기(dimming ballast)가 설치된 조명기기가 폐쇄회로(closed loop) 시스템으로 연결되어 구성되었다.
조광제어 시스템에 의한 조명 출력량은 포토센서에 감지된 빛이 제어기로 전송된 후, 이에 내장된 제어 알고리즘(algorithm)에 의하여 결정되었다. 조명기기에서 출력된 빛은 포토센서에 감지되어 최종 출력량에 지속적으로 반영되는 연속적인 디밍제어가 이루어졌다.
포토센서의 세부적인 조건은 Figure 2에 명시되어 있다. 센서의 중심점에서 빛이 감지되는 것으로 설정되었으며 유입되는 빛은 중심점 주위에 설치된 차단조건에 따라 제어되었다. 센서의 중심점을 기준으로 센서의 감지범위는 정남향의 창문을 향하여 수평방향으로 180° 차단되었으며 정북측 벽면을 향하여 180° 개방되었다. 수직방향의 감지범위는 센서의 중심점과 바닥면이 연결된 수직선을 기준으로 차단조건이 적용된 방향 및 차단조건이 적용되지 않은 방향으로 각각 35.5° 및 90°로 설정되었다. 차단조건에 따라 센서로 유입되는 빛은 감지되어 제어기로 전송되는 것으로 설정되었다.
포토센서에서 감지되어 제어기로 전송된 빛은 Table 1에 요약된 제어 알고리즘에 입력되어 조명기기의 최종 출력량 결정에 적용되었다. 센서에서 감지된 빛이 20 lx 미만인 경우 조명기기의 출력량은 100%로 유지되었으나, 감지된 빛이 360 lx 초과되는 경우 조명출력량은 최저 5%로 유지되는 것으로 설정되었다.
Table 1.
Settings for dimming control
| Setting | Control Algorithm |
| 1 | If X < 20, then Y = 100 |
| 2 | If 20 ≤ X ≤ 360, then Y = –0.2836 X + 107.9 |
| 3 | If X > 360, then Y = 5 |
센서에서 감지되는 빛이 20 lx에서 360 lx 범위에서 변화되는 경우 명시된 선형식(linear equation)에 따라 조명기기의 출력량은 제어되었다. 센서에서 감지되는 빛의 변화에 따라 제어된 조명기기의 출력양은 주광의 변화와 연계되어 실내조도 유지에 사용되었다.
설정된 공간에 적용되는 주광조건은 Table 2에 명시되어 있다. 주광은 천공(sky)조건에 따라 다양하게 변화되므로, CIE(International Commission on Illumination)에서 제안되는 청천공(Clear sky), 부분 담천공(Intermediate sky) 및 담천공(Overcast sky)이 시뮬레이션에 반영되었다. 실내로 유입되는 주광의 제어를 위하여 정남향을 향하여 배치된 창호에 3개의 블라인드 조건이 적용되었다.
Table 2.
Simulation conditions
주광의 분포는 태양고도 및 방위각에 따라 변화되므로, 년중 대표적인 태양고도 및 방위각의 적용을 위하여 3월 21일(춘분), 6월 21일(하지) 및 12월 21일(동지)이 선정되었다. 해당일의 오전 8시부터 오후 5시까지 1시간 간격의 시간에 대하여 시뮬레이션이 진행되었다.
3. 결과 및 고찰
3.1. 주광조도의 변화 및 조명제어 기준
가정된 사무소 공간이 위치된 장소에 대하여 이론식에 근거되어 산출된 태양의 방위각 및 고도는 Figure 3에 명시되어 있다. 태양의 방위각은 정남향에서 태양의 위치까지 수평면 상에서 동쪽 및 서쪽방향으로 이격되는 각도를 의미한다. 고도는 지표면에서 태양의 위치까지 수직방향으로 변화되는 각도를 나타낸다.
대상 사무소 공간은 북위 45.10°에 위치되어 있으므로, 12월 21일, 3월 21일 및 6월 21일에 최고 태양고도는 각각 21.56°, 44.41° 및 68.36°로 나타났다. 최대 방위각은 12월, 3월 및 6월에 각각 54.93°, 70.46° 및 95.08°로 나타나 해당 사무소 공간을 기준으로 변화하는 태양 위치의 범위는 예측되었다.
각 일자 및 시간에 따른 태양의 위치조건에서 변화되는 천공조건별 남측에서 실외의 수직 및 수평 주광조도는 Figure 4에 나타나 있다. 전반적으로 수평 및 수직 주광조도는 청천공 조건에서 가장 높은 분포를 보이고 있으나, 담천공 조건에서 가장 낮은 분포를 보이고 있다.
청천공 조건에서 12월, 3월 및 6월의 최고 수평 주광조도는 33,785.9 lx, 74,313.1 lx 및 100,541.5 lx로 나타났다. 반면, 담천공 조건에서 12월, 3월 및 6월의 최고 수평 주광조도는 7,611.9 lx, 14,250.8 lx 및 18,829.2 lx로 나타났다. 남측의 창문 표면에 수직으로 입사되는 주광조도는 청천공 조건의 12월, 3월 및 6월에 각각 최고 88,342.6 lx, 91,550,2 lx 60,069,4 lx로 예측되어 3월의 경우 가장 높게 나타났다. 담천공 조건에서 12월, 3월 및 6월에 최고 수직조도는 각각 4,247.9 lx, 7,954.9 lx 및 10,501.7 lx로 예측되었다.
외부에서 변화하는 주광조도에 근거되어 실내로 유입되는 주광조도의 변화에 따라 발생되는 조광제어 시스템의 제어효과 분석을 위하여 조명제어 성능의 평가기준이 설정되었다. 세부적인 내용은 Table 3에 요약되어 있다. 목표조도의 유지를 위하여 설정된 최적의 조명기기 출력량인 이상적인 출력량과 각 조건별 발생되는 조명기기의 실질적인 출력량 사이의 차이와 조명에너지 절감량이 시스템의 제어성능 평가지표로 사용되었다.
Table 3.
Criteria for control performance
| Performance | Criteria |
| Best | D ≤10 and ES > 50 |
| Good | D ≤10 and 25 < ES ≤ 50 |
| Accept |
10 < D ≤15 and ES > 25 D ≤10 and ES < 25 |
| Insufficient Daylight | D ≤15 and ES < 25 |
| Not Recommended | D > 15 |
| Fail | D < –15 |
이상적인 조명출력량은 책상면의 주광조도 변화에 따라 조광제어 시스템에 의하여 제어되는 조명기기의 출력량이 변화되는 경우 출력량에 대한 오차제곱합(Error Sum of Square)이 최소화되는 선형 회귀식(linear regression)이 적용된 통게적인 기준에 따라 산정되었다. Table 3에 요약된 바와 같이, 설정된 각 주광조건에서 조광제어 시스템의 제어효과는 6개 범주로 분류되어 평가되었다.
3.2. 조명 제어효과
설정된 천공 및 블라인드 조건에 대하여 책상면 2개(WP1, WP2)의 주광조도가 변화되는 경우, 조광제어 시스템에 의하여 제어된 조명기기의 출력량은 Figures 5, 6, 7, 8, 9, 10에 명시되어 있다. 각 그림에서 실선은 목표조도가 항상 유지되는 이상적인 출력량을 나타내고 데이터 점은 각 조건에서 발생된 실질적인 조명 출력량을 의미한다.
각 천공 및 블라인드 조건별 예측된 일일 평균 조명에너지 절감량은 Table 4에 요약되어 있다. Table 3에 명시된 조광제어 시스템의 제어효과 판정기준에 따른 시스템의 제어성능 평가결과는 Table 5에 요약되어 있다.
Table 4.
Daily mean lighting energy savings (unit: %)
Table 5.
System performance of daylight dimming control
Figures 5, 6, 7에 명시된 바와 같이 창가에서 1.8 m 이격된 책상면(WP1)에 대하여 블라인드가 적용되지 않은 경우, 2개의 조건을 제외한 모든 조건에서 실질적인 조명출력량은 이상적인 출력량보다 높게 분포되었다. 이는 목표조도를 초과하는 과도한 출력양이 유지되는 경우로 분석되어 조명제어 효과는 “추천되지 않음(Not Recommended)”으로 평가되었다. 이러한 결과는 책상면에 유입되는 주광이 과도한 경우 조명출력양이 최소로 유지되지 않아서 발생된 것으로 판단된다.
수평블라인드 조건에서, “우수(Good)”한 조명제어는 청천공의 6월 및 부분 담천공의 3월 및 6월에 이루어졌다. 천공으로부터 발생되는 주광의 산란성분(Diffused component)이 우세하며 주광의 영향이 약한 담천공 조건에서 “허용가능(Acceptable)”의 제어효과가 달성되었다.
45° 블라인드 조건이 적용되는 경우, 청천공 및 부분 담천공 조건에서 조명제어 효과는 “우수”한 것으로 분석되었다. 담천공에서 3월 및 12월에 조명제어 효과는 “주광 부족(Insufficnet Daylight)” 분석되어, 제어시스템은 효과적으로 운용될 수 없는 것으로 판단된다.
Figures 8, 9, 10에 명시된 바와 같이 창가에서 3.6 m 이격된 책상면(WP2)에 대하여 블라인드가 적용되지 않은 경우, 2개의 조건이외 모든 조건에서 조명제어는 효과적으로 유지되고 있는 것으로 분석되었다. 청천공 조건에서조명제어 효과는 3월에 “가장 우수(Best)”한 것으로 분석되었으나, 6월과 12월에 목표조도가 초과되어 과도한 조도가 유지되는 “추천되지 않음”의 효과가 발생되었다. 부분 담천공 조건에서 3월 및 6월의 제어효과는 “허용가능” 및 “우수”한 것으로 분석되었으나, 12월에 “추천되지 않음”의 제어효과가 발생되었다. “추천되지 않음”으로 판정된 청천공 조건의 6월, 12월 및 부분 담천공 조건의 12월의 경우,이상적인 출력량과 실질적인 출력량의 차이는 각각 16.95%, 21.65%, 17.64%로 분석되었다. 이는 책상면에 유입되는 주광이 감소되며 포토센서에서 감지되는 주광도 감소된 조건에서 조명 출력량이 제어되어 발생된 것으로 판단된다. 또한, 담천공 조건에서 제어효과는 3월 및 6월에 “우수”한 것으로 분석되었으며, 12월에 “허용가능”의 제어효과가 달성되었다.
수평블라인드가 적용되는 경우, 2개의 조건이외 모든 조건에서 제어시스템은 효과적으로 운용되는 것으로 분석되었다. “최우수” 제어효과는 청천공의 12월 및 부분 담천공의 6월 조건에서 달성되었다. 담천공의 경우 “우수” 및 “허용가능”의 제어효과가 유지되었으나, 조명에너지 절감량은 최대 29.46%로 나타났다.
45° 블라인드 조건의 경우, 청천공의 모든 조건에서 “우수”한 제어효과가 유지되었으며 부분 담천공의 모든 조건에서 “허용가능”의 제어효과가 달성되었다. 담천공 조건에서 3월 및 12월에 주광이 부족한 조건이 형성되어 제어효과는 비효율적인 것으로 분석되었다.
담천공 조건에서 조광제어 시스템이 운용되는 경우, 45° 블라인드 조건은 적합하지 않은 것으로 판단된다. 그러나, 블라인드가 적용되지 않는 조건과 수평블라인드가 적용되는 경우, 조광제어 시스템은 효과적으로 운용될 수 있으며 조명 에너지는 최대 33.50% 절감되는 것으로 분석되었다.
3.3. 제어효과 영향요인의 상관성
조광제어 시스템의 구성요소인 포토센서에서 감지되는 주광조도는 실내 및 실외에서 변화되는 주광의 영향을 받는다. 포토센서에서 감지되는 조도는 조명 출력량 변화의 영향요인으로 작용하므로, 포토센서의 주과조도와 실내외 주광조도의 상관성이 분석되었다.
포토센서에서 감지된 주광조도는 종속변수로 설정되었으며, 실외 수평 주광조도(OH), 실외 수직 주광조도(OV) 및 책상면의 주광조도(WP1, WP2)는 독립변수로 각각 적용되었다. 독립변수로 설정된 4개의 주광조도와 포토센서의 주광조도 사이의 선형회귀 분석이 진행되어 결정계수(r²)가 산정되었다. 이 결과는 0.05의 신뢰도(significance level) 수준이 적용되어 통계적으로 검증되었다.
천공 및 블라인드 조건별 예측된 결정계수는 Table 6에 요약되어 있다. 또한, 각 책상면(WP1, WP2)의 주광조도와 포토센서의 주광조도 변화에 대한 예측모델식의 예는 Figures 11, 12에 명시되어 있다. 이에 대한 통계적인 검증결과의 예는 Tables 7, 8에 요약되어 있다.
Table 6.
Coefficient of determination (r²) between daylight illuminance levels for photosensor and other positions
Table 7.
Linear relationship between workplane(WP1) and photosensor illuminance due to daylight (Clear Sky)
Table 8.
Linear relationship between workplane(WP2) and photosensor illuminance due to daylight (Clear sky)
포토센서의 주광조도와 실외의 수평 주광조도 및 실외의 수직조도 사이의 상관성은 담천공 조건에서 전반적으로 우수한 것으로 분석되었다. 포토센서 조도와 실외의 수평 주광조도 및 실외의 수직 주광조도 사이의 결정계수는 최저 0.7992 부터 최고 0.9880으로 나타났다.
이는 실외의 수평 및 수직 주광조도의 변화가 포토센서의 주광조도 변화예측에 사용되는 경우 오차분산(Error Variance)이 각각 79.92% 및 98.80% 감소되는 것을 의미한다. 따라서, 두 변수가 포토센서의 주광조도 변화에 대한 예측에 사용되는 경우, 예측결과의 정확도는 적절한 것으로 판단된다.
그러나, 담천공 이외 모든 천공조건에서 포토센서의 주광조도와 실외의 수평 주광조도 사이의 결정계수는 최고 0.1910으로 분석되었다. 포토센서의 주광조도와 실외의 수직 주광조도 사이의 최고 결정계수는 0.6512 예측되었다. 이는 실외의 수평 및 수직 주광조도의 변화가 포토센서의 주광조도 변화 예측에 사용되는 경우, 오차분산은 각각 19.10% 및 65.12% 감소되는 것을 의미한다. 따라서, 실외의 수평 및 수직 주광조도 변화가 포토센서에서 감지되는 주광조도 변화의 예측에 사용되는 경우, 예측 결과의 정확도는 우수하지 않을 수 있다.
Table 6에 요약된 바와 같이 포토센서의 주광조도와 책상면의 주광조도 사이의 결정계수는 창문에서 1.8 m 이격된 책상(WP1)면의 경우 최저 0.8224 부터 최고 0.9900 범위에서 변화되었다. 또한, 창문에서 3.6 m 이격된 다른 책상면(WP2)의 경우 결정계수는 최저 0.7802 부터 최고 0.9900 범위에서 변화되었다.
이는 책상의 주광조도 변화가 포토센서의 주광조도 변화의 예측에 사용되는 경우, 오차분산이 최소 78.02%에서 최대 99.00% 감소되는 것을 의미한다. 따라서, 조광제어 시스템이 적용되는 경우, 책상의 주광조도 변화는 포토센서에서 감지되는 주광조도 변화의 예측에 가장 효과적으로 사용될 수 있는 변수로 판단된다.
4. 결론 및 향후 연구
북반구의 중위도 지역으로 분류되는 미네아 폴리스(Minneapolis, 위도 : 45.10° N)시에 위치된 소규모 업무공간에 대하여 조광제어 시스템의 조명제어 성능이 예측되었다. 연구의 결과는 다음과 같다.
1. 청천공 조건에서 6월, 3월 및 12월의 각 21일에 외부의 수평 주광조도는 각각 100,541.5 lx, 74,313.1 lx 및 33,785.9 lx로 예측되어, 태양고도가 증가되면 수평조도는 증가하는 것으로 분석되었다. 청천공 조건에서 창문 표면에 입사되는 외부의 수직 주광조도는 3월, 12월 및 6월의 각 21일에 각각 91,550,2 lx 88,342.6 lx, 및 60,069,4 lx 예측되어, 태양고도가 가장 높게 형성되는 6월에 가장 낮은 수직 주광조도가 형성되는 것으로 분석되었다. 부분 담천공 및 담천공 조건에서 조도분포는 청천공 조건의 예측결과와 유사한 변화분포를 보이고 있다.
2. 창가에서 1.8 m 이격된 책상면(WP1)에 대하여 블라인드가 적용되지 않은 경우, 2개의 조건을 제외한 모든 조건에서 책상면에 유입되는 주광이 과도하며 조명출력양이 최소로 유지되지 않아서 발생되는 “추천되지 않음”의 제어효과 발생되었다. 수평블라인드가 적용되는 경우, 청천공의 6월과 부분 담천공의 3월 및 6월은 “우수”한 조명제어가 유지되는 조건으로 분석되었다. 담천공 조건에서 조명제어 효과는 “허용가능”한 범주에 포함되었다. 45° 블라인드 조건이 적용되는 경우, 청천공 및 부분 담천공 조건에서 조명제어 효과는 “우수”한 것으로 분석되었다. 그러나, 담천공 조건에서 3월 및 12월에 실내로 유입되는 주광은 충분하지 않으므로 조광제어 효과는 달성되지 않는 것으로 나타났다.
3. 창가에서 3.6 m 이격된 책상면(WP2)에 대하여 블라인드가 적용되지 않은 경우, 청천공 조건에서 조명제어 효과는 3월에 “최우수”로 나타났으며, 부분 담천공 조건에서 3월 및 6월의 제어효과는 “허용가능” 및 “우수”한 것으로 분석되었다. 담천공 조건에서 제어효과는 3월 및 6월에 “우수”한 것으로 분석되었다. 수평블라인드가 적용되는 경우, 2개의 조건이외 모든 조건에서 제어효과는 효과적인 것으로 분석되었으며, “최우수” 제어효과는 청천공의 12월 및 부분 담천공의 6월 조건에서 달성되었다. 담천공의 경우 “우수” 및 “허용가능”의 제어효과가 유지되었으나, 조명에너지 절감량은 최대 29.46%로 나타났다. 45° 블라인드 조건이 적용되는 모든 경우 청천공의 모든 조건에서 “우수”한 제어효과가 유지되었다. 담천공 조건에서 조광제어 시스템이 운용되는 경우 45° 블라인드 조건은 적합하지 않은 것으로 판단된다.
4. 담천공 조건에서 실외의 수평주광 조도 및 창문의 수직 주광조도가 포토센서의 주광조도 변화예측에 사용되는 경우 오차분산의 감소범위는 각각 79.74‒98.60%, 및 79.92‒98.80%로 분석되어, 포토센서 주광조도 변화의 예측에 두 변수는 효과적으로 활용될 수 있는 것으로 나타났다. 그러나, 담천공 이외 모든 천공조건에서 실외의 수평 및 수직 주광조도의 변화가 포토센서의 주광조도 변화예측에 사용되는 경우 감소되는 오차분산은 각각 최고 19.10% 및 65.12%로 분석되어, 두 변수가 사용된 포토센서의 주광조도 예측의 정확도는 우수하지 않을 수 있는 것으로 판단된다.
5. 포토센서의 주광조도와 책상면의 주광조도 사이의 결정계수는 창문에서 1.8 m 이격된 책상(WP1)의 경우 최저 0.8224 부터 최고 0.9900 범위내에서 변화되었다. 또한, 창문에서 3.6 m 이격된 책상(WP2)의 경우 결정계수는 최저 0.7802 부터 최고 0.9900 범위에서 변화되었다. 이는 책상의 주광조도 변화가 포토센서의 주광조도 변화의 예측에 사용되는 경우, 오차분산이 최소 78.02%에서 최대 99.00% 감소되는 것을 의미한다. 따라서, 조광제어 시스템이 적용되는 경우, 책상의 주광조도 변화는 포토센서의 주광조도 변화의 예측에 가장 효과적으로 사용될 수 있는 변수로 판단된다.
본 연구에서 제시된 내용은 제한된 주광조건 및 특정한 계산 알고리즘이 반영된 예측결과에 근거되어 있으므로, 제한적인 범위에서 활용될 수 있다. 제시된 결과의 일반화를 위하여 현실적인 조건이 반영된 현장실험에 의한 추가적인 검증이 필요할 것으로 판단된다.
